6.2 Подбор сечений  фермы

6.2.1 Верхний пояс

     Произведем  подбор сечения верхнего пояса фермы. Подбор производим по наиболее нагруженному стержню (№ 6, смотри лист 53)

                                  ,

где – усилие в стержне фермы по стат. расчету;

 

Зададимся гибкостью 

     По  требуемым площади и радиусу  инерции ближе всего подходит сечение из двух равнополочных уголков по ГОСТ 8509-93 ∟125×16: , .

     Определяем  наибольшую гибкость стержня  и по наибольшей гибкости находим .

     Напряжение  .

     Оставляем принятое сечение из двух уголков  ∟125×16

6.2.2 Нижний пояс

     Произведем  подбор сечения нижнего пояса  фермы. Подбор производим по наиболее нагруженному стержню (№ 13, смотри лист 53)

                                  ,

где – усилие в стержне фермы по стат. расчету;

     По  требуемой площади ближе всего подходит сечение из двух равнополочных уголков по ГОСТ 8509-93 ∟120×12: ,.

     Напряжение  .

     Оставляем принятое сечение из двух уголков  ∟120×12

6.2.3 Опорный раскос

     Произведем  подбор сечения опорного раскоса  фермы. Подбор производим по стержню № 16 (смотри лист 53)

                                  ,

где – усилие в стержне фермы по стат. расчету;

 

Зададимся гибкостью 

     По  требуемым площади и радиусу  инерции ближе всего подходит сечение из двух равнополочных уголков по ГОСТ 8509-93 ∟125×14: , .

     Определяем  наибольшую гибкость стержня  и по наибольшей гибкости находим .

     Напряжение  .

     Оставляем принятое сечение из двух уголков  ∟125×14 
 
 
 
 
 
 
 

6.3 Конструирование узлов

6.3.1 Верхний монтажный узел

     Сечение горизонтальных накладок, соединяющих поясные уголки с колонной, определяются по формуле:

     

,

где – наибольшее растягивающее усилие, ; . .

     Задавшись катетом шва по накладке ( ), определим длину шва:

     

.

     Так как

, то несущая способность сварных  швов определяется прочностью  металла шва. 

      .

     

     Принимаем накладку 200×18.

6.3.2 Нижний монтажный  узел

     Для такого типа соединения расчетными являются следующие элементы: сварной шов, соединяющий фасонку с опорным листом, болты, опорный лист, опорный столик. 

     Расчет  шва, соединяющего фасонку с опорным узлом

     Рассчитывается  на сжимающие усилия , опорное давление от постоянной и снеговой нагрузок в балочной ферме и момент , где – эксцентриситет силы .

      ,

     где – величина отрицательного момента в ригеле;

       – расстояние между поясами фермы на опоре, ;

       – нормальная сила в ригеле, соответствующая моменту (см. таблицу 14). 

     Таблица 14

 

      .

      ,

      ;

      ;

      .

     Несущая способность сварных швов определяется прочностью металла шва.

      .

     Принимаем , по [2, таблица 38*].

     

      .

      .

      .

       

     Расчет  болтов 

     Болты рассчитываются на растягивающее усилие , которое вычисляется по формуле:

      ,

     где – величина наибольшего отрицательного момента в опорном сечении;

       – расстояние между поясами фермы на опоре, ;

       – нормальная сила в ригеле, соответствующая моменту (см. таблицу 14).

      .

     Несущая способность болтового сечения проверяется по формуле:

      ,

      , – расстояние от болтов до оси вращения (см. рисунок 28)

       согласно [2, таблица 62*] для болтов диаметром 20 мм, – для болтов класса 6.6 по [2, таблица 58*].

 
 
 
 
 

     Расчет  опорного листа

     Опорная планка защемлена болтами. Она работает на изгиб от растягивающей силы .

     Толщина планки определяется из условия:

      ,

     где – расстояние между осями болтов.

      принимаем . 

     Расчет  опорного столика. 

     Рассчитывается  на срез опорным давлением  . При заданной ширине столика толщина шва:

      ,

     где – суммарная длина шва, .

      .

     

       по [2, табл. 38*]. Принимаем .

6.3.3 Коньковый узел

     В конструкции этого узла горизонтальные полки поясных уголков перекрываются гнутой листовой накладкой , площадь которой равна:

     

,

     где ,  – расчетное усилие в поясе.

      .

      .

Ширина  накладки принимается равной , тогда , принимаем .

     Толщина принимаем .

     Накладка  крепится сварными швами Ш1 к поясам (см. рисунок 29). Необходимая длина швов, расположенных по одну сторону от стыка, при заданной толщине . Принимаем . Расчет ведем по металлу шва.

      .

     Оставшуюся  часть усилия воспринимается швами Ш2 и Ш3.

      .

     Суммарная длина швов по одну сторону стыка  при той же толщине:

      .

     Фасонки перекрываются парными ребристыми накладками , высота которых принимается равной , принимаем ; а толщина – равной толщине фасонки, т.е. . Толщина вертикальных швов Ш4 определяется из условия равнопрочности узла:

      .

     Толщина четырех горизонтальных швов (см. рисунок 29), длина которых равна:

      , согласно [2, табл. 38*] (т.к. углом α пренебрегаем за счет его малости).

     Проверка  прочности узла проверяется на внецентренное сжатие таврового сечения 1-1, в состав которого входят накладка и сечение фасонки высотой , по формуле:

     

,

     где – расстояние от силы  до центра тяжести тавра.

     

       

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

 
 
 

     1 СНиП 2.01.07-85. "Нагрузки и воздействия.  Нормы проектирования" 

     2 СНиП II-23-81*. "Стальные конструкции. Нормы проектирования" 

     3 Беленя Е.И. Металлические конструкции. ù М.: Стройиздат, 1986 

4 Справочник проектировщика. Металлические конструкции. 

5 СНиП II-7-81*. "Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования" 

6 Пособие по проектированию каркасных промзданий для

строительства в сейсмических районах (к СниП II-7-81*) 

     7 Трепененков Р.И. Альбом чертежей  конструкций и деталей

     промышленных  зданий. ù М.: Стройиздат, 1980 

     8 М/у 292 Расчет сквозной части ступенчатой колонны промзданий 

     9 М/у 349 Расчет верхней части  ступенчатой колонны промзданий